Les défis des emplois verts de l industrie du photovoltaïque au Québec Bouchra Bakhiyi Joseph Zayed. Rendez-vous de la science 13 octobre 2015

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1 Les défis des emplois verts de l industrie du photovoltaïque au Québec Bouchra Bakhiyi Joseph Zayed Rendez-vous de la science 13 octobre 2015

2 L industrie du photovoltaïque (PV) : contexte global Conception et fabrication de cellules PV - 1 re génération en couches épaisses (silicium) - 2 e et 3 e génération en couches minces (Tellurure de cadmium - Cuivre, Indium, Sélénium/Cuivre, Indium,Sélénium, Gallium [CIS/CIGS] - Arséniure de gallium ) Applications Isolées Montées en série Panneau PV Système PV = Panneaux PV + accessoires (batteries, onduleurs, câblages, etc.)

3 L industrie du PV : contexte global Emplois tout au long du cycle de vie PRODUCTION Fabrication des cellules PV Montage en série EXPLOITATION Installation des systèmes PV Entretien/maintenance (20-30 ans) FIN DE VIE Désinstallation Traitement des déchets Près de 2,5 millions d emplois directs ou indirects dans le monde en 2014 (Source : REN21, Renewable 2015, Global Status Report. Disponible à : /07/REN12-GSR2015_Onlinebook_low1.pdf)

4 Objectifs Réaliser le bilan de la revue de littérature scientifique dans le domaine de l énergie PV. Dresser le portrait de l industrie du PV au Québec. Identifier les substances chimiques auxquelles sont exposés les travailleurs. Documenter les risques potentiels.

5 Méthodologie I- Revue de la littérature Revue de la littérature scientifique (Embase, OSHLINE, IRIS EPA, INRS-Bibliographie, etc.) Autres sources de données : osites Web gouvernementaux et institutionnels (US EPA, OMS, CIRC, etc.) osites Web de groupements professionnels (Oregon Solar Energy Industries Association, Organisme professionnel de prévention du bâtiment et des travaux publics, etc.) osites Web d entreprises privées (5N Plus, Soluxtec, etc.) II- Identification des entreprises québécoises œuvrant dans l industrie du PV Sources multiples : ocentre de recherche industrielle du Québec/CRIQ oassociation québécoise des énergies renouvelables/aqper oassociation canadienne de l énergie solaire/cansia orépertoire québécois des énergies renouvelables (Association énergie solaire Québec) oautres sites Web : enviroaccess.ca, panneauxsolaires.ca, ecohabitation.com, etc. III- Enquête menée auprès des entreprises québécoises du PV

6 Méthodologie Enquête menée auprès des entreprises québécoises du PV Élaboration et validation de deux questionnaires d enquête s adressant uniquement aux propriétaires ou aux responsables des ressources humaines : - Entreprises actives dans le marché de l extraction ou de la fabrication liées au secteur du PV - Entreprises actives dans le marché de l installation des systèmes PV sur bâtiment Trois grandes thématiques abordées : - Renseignements généraux (nombre d années d existence? Durée d activité dans le secteur du PV? Nombre d heures consacrées au secteur du PV? etc. ) - Renseignements spécifiques (Production de matériaux de base? Recyclage? Types de systèmes PV installés? etc.) - Volet santé et sécurité au travail (Types de substances chimiques manipulées? Nombre et catégorie de travailleurs? Lésions rapportées? etc.)

7 Les défis des emplois verts de l industrie du photovoltaïque au Québec Résultats I- Synthèse des connaissances II- Résultats de l enquête

8 Résultats I- Synthèse des connaissances Extraction de matériaux bruts (quartz, zinc, etc.) et transformation de matériaux : Emplois traditionnels (ingénieur civil, géologue, technicien en métallurgie, etc.) Fabrication des panneaux PV et des composants accessoires (batteries, onduleurs, etc.) : Emplois spécialisés en haute technologie (ingénieur chimiste et physicien, technicien en travaux des métaux, etc.) A- Typologie des emplois de l industrie du PV Installation, entretien et maintenance des systèmes PV : - Emplois traditionnels (charpentier, couvreur, soudeur, grutier, etc.) - Un emploi spécialisé (installateur photovoltaïque, formation spécifique en courant continu et alternatif + accréditation)

9 I- Synthèse des connaissances Résultats B- Risques en santé et sécurité au travail associés à l industrie du PV RISQUES SANITAIRES PHASE DE PRODUCTION PHASE D EXPLOITATION RISQUES SÉCURITAIRES FIN DE VIE

10 B- Risques en santé et sécurité au travail associés à l industrie du PV 1/3 Résultats RISQUES SANITAIRES NATURE DU RISQUE ET EXEMPLES DE SUBSTANCES CHIMIQUES IMPLIQUÉES TOXIQUES CANCÉROGÈNES (classement CIRC*) Amiante (groupe 1) Arsenic (groupe 1) et Phosphure d indium (groupe 2A) Cadmium (goupe 1) Chrome hexavalent (groupe 1) Plomb (groupe 2A) Silice cristalline (groupe 1) Solvants organiques (Benzène - Tricholoéthylène/groupe 1) TOXIQUES NON CANCÉROGÈNES (organes cibles) Cuivre (Foie - Poumon - Rein) Gaz arsine, germane (sang), trifluorure de bore (Poumon - Rein) Tétrachlorure de carbone (Foie - Poumon - Système nerveux central) EXEMPLES DE PROCÉDÉS INDUSTRIELS CONCERNÉS Installation des panneaux PV (enlèvement d éléments de construction) F/R** des panneaux à l arséniure de gallium F/R des panneaux au tellurure de cadmium et CIS/CIGS F/R des panneaux PV (matériau de base pour composants chromés : vis, cadre, revêtement, etc.) F/R des batteries solaires et panneaux PV (panneaux de verre) Soudure des cellules PV- Extraction de silice Fabrication de silice métallurgique Fabrication des cellules au silicium cristallin (découpe des lingots) Fabrication des cellules PV (agents nettoyants) F/R des panneaux CIS/CIGS Fabrication des cellules PV (adjuvants) Fabrication de cellules au sillicium (agent de gravure) *Centre international de recherche sur le cancer ** F/R: Fabrication et recyclage Groupe 1 : agent cancérogène pour l Homme Groupe 2A : agent probablement cancérogène pour l Homme

11 B- Risques en santé et sécurité au travail associés à l industrie du PV 2/3 Résultats RISQUES SÉCURITAIRES CHIMIQUES NATURE DU DANGER EXEXEMPLES DE SUBSTANCES POTENTIELLEMENT DANGEREUSES EXEMPLES D USAGE INDUSTRIEL Corrosif Acides et bases fortes Agents nettoyants et de gravure pour cellules PV Irritant Trifluorure de bore Oxychlorure de phosphore Adjuvants lors de la fabrication cellules PV Inflammable Diborane - Séléniure d hydrogène Adjuvants lors de la fabrication de cellules CIS/CIGS Explosif Diazote Adjuvant lors de la fabrication de cellules PV Tellure Phosphine gaz Matériau de base pour la fabrication de cellules en couches minces Adjuvants lors de la fabrication de cellules PV Silane Matériau de base pour la fabrication de cellules PV au silicium Asphyxiant Argon - Hélium Adjuvants pour cellules PV en couches minces

12 B- Risques en santé et sécurité au travail associés à l industrie du PV 3/3 Résultats RISQUES SÉCURITAIRES PHYSIQUES NATURE DU RISQUE EXEMPLES DE CAUSES EXEMPLES DE FACTEURS AGGRAVANTS Chute de hauteur Travail en hauteur/pente /échafaudage (glissade, chute d objet, déséquilibre, effondrement des panneaux, etc.) Conditions climatiques, degré de pente Choc électrique Courant continu généré par les panneaux PV Travaux de branchements électriques Raccordement au réseau électrique public, défaut d installation Blessures Travaux de manutention Panneaux PV cassés Risques ergonomiques Manipulation/Déplacement Méthode de travail inadéquate Brûlures thermiques Chaleur des panneaux PV Fortes chaleurs Incendie Arc électrique (courant continu) Défaut d installation électrique Collision, choc Engins lourds (chariot élévateur, chariot télescopique avec treuil, etc.) Absence de panneaux de signalisation

13 Les défis des emplois verts de l industrie du photovoltaïque au Québec Résultats I- Synthèse des connaissances II- Résultats de l enquête

14 II- Résultats de l enquête Résultats 163 entreprises répertoriées comme œuvrant dans le domaine du solaire, tenant compte de sources différentes, éparses, majoritairement d origine associative 106 éliminées pour différentes raisons (dont 46 impossibles à joindre et 50 spécialisées dans la distribution de composants PV) 57 jointes par téléphone et/ou par courriel, ont accepté de recevoir le questionnaire Après 2 à 3 rappels téléphoniques et/ou échanges de courriels : - 2 refus de participer - 33 entreprises ont renvoyé le questionnaire (taux de réponse de près de 60 %).

15 Résultats II- Résultats de l enquête 33 entreprises 1 entreprise active dans le secteur de la fabrication 32 entreprises actives dans l installation des systèmes PV sur bâtiment

16 II- Résultats de l enquête Renseignements généraux Nombre d'années d activités dans le secteur du PV des entreprises répondantes 6 % 6 % 48 % 39 % Moins de 1 an 1 an à moins de 2 ans 2ans à moins de 5 ans 5 ans et plus Près de 50 % des entreprises ont consacré plus de 30 % de leurs heures de travail au secteur du PV Plus l entreprise est jeune et plus le temps consacré au secteur du PV est important

17 II- Résultats de l enquête Renseignements spécifiques Entreprise active dans le secteur de la fabrication Fabrication de tellurure de cadmium à usage solaire Recyclage des métaux Opérations en salle blanche

18 II- Résultats de l enquête Renseignements spécifiques Entreprises actives dans l installation des systèmes PV sur bâtiment 1/3 Types de systèmes PV installés 13 % Installation de systèmes photovoltaiques autonomes uniquement (20 entreprises) Installation de systèmes photovoltaiques autonomes et raccordés au réseau électrique public (8 entreprises) Installation de systèmes photovoltaiques raccordés au réseau électrique public uniquement (4 entreprises) 25 % 63 % Milieux résidentiels +++ et industriels +

19 II- Résultats de l enquête Renseignements spécifiques Entreprises actives dans l installation des systèmes PV sur bâtiment 2/3 Travaux effectués lors de l installation des systèmes PV sur bâtiment Travaux de raccordement au réseau électrique public Travaux de câblage (3) Travaux au moyen d'engins lourds (2) Pose de panneaux PV complètement intégrés dans le bâti Pose de panneaux PV sur toit plat avec systèmes de lestage Pose de panneaux PV vissés sur toit incliné Pose de panneaux PV sur supports de montage en toit incliné ou plat Enlèvement partiel ou total d'éléments de construction (1) Installation des supports de montage de panneaux PV sur toit incliné ou plat Montage d'échafaudages 54 % 87 % 44 % 30 % 30 % 57 % 87 % 37 % 77 % 74 % Contrôle et réfection de la couverture de toit existante 54 % (1) Matériaux de revêtement de toit, couvertures et façades, balustrades, parapets, ombrières, etc. - (2) Grues, treuils, nacelles, monte-charge, etc. - (3) Branchement en série des panneaux et raccordement aux onduleurs et aux batteries.

20 II- Résultats de l enquête Renseignements spécifiques Entreprises actives dans l installation des systèmes PV sur bâtiment 3/3 Autres travaux effectués lors de l exploitation des systèmes PV et en fin de vie Entretien et maintenance des systèmes PV 66 % Désinstallation des panneaux PV en fin de vie 38 % Collecte des onduleurs en fin de vie 50 % Collecte des batteries solaires en fin de vie 78 %

21 II- Résultats de l enquête Volet santé et sécurité au travail Catégories et nombre de travailleurs impliqués Catégorie de travailleurs Nombre Catégorie de travailleurs Nombre Architecte 7 Ingénieur en procédés de transformation 3 Charpentier-menuisier 10 Ingénieur mécanicien 2 Commis d'entrepôt 2 Magasinier 1 Conducteur d'engins de chantier 6 Manœuvre/Manutentionnaire 23 Contremaître/Surveillant 8 Mécanicien (dont mécanicien d'usine) 7 Couvreur 4 Personnel administratif et de gestion 29 Électricien 43 Personnel affecté au service de nettoyage 2 Entrepreneur en couverture 3 Préposé à la réception/expédition des marchandises 2 Géologue 1 Soudeur 5 Grutier 3 Technicien de production 52 Ingénieur chimiste 3 Proposé au service de vente 4 Ingénieur civil 10 Technicien de maintenance et d'entretien 8 Ingénieur électricien 13 Technicien (autres) 5 Ingénieur en génie métallurgique 5 TOTAL 261

22 II- Résultats de l enquête Volet santé et sécurité au travail Matériaux manipulés, utilisés ou générés dans l entreprise active dans le secteur de la fabrication Matériau Manipulé Utilisé Généré Bois Cadmium Composés organiques volatils (acétone, benzène, etc.) Cuivre Gallium Gaz (monoxyde de carbone, dioxyde de soufre, etc.) Indium Oxydants (chlore, oxygène, etc.) Poussières métalliques Résine époxy, scellants Sélénium Solvants organiques Substances corrosives (acides/bases forts) Tellure Tellurure de cadmium Vapeur métallique (four, soudure électrique) Zinc Aucun accident de travail rapporté

23 Les défis des emplois verts de l industrie du photovoltaïque au Québec Conclusions Cette recherche aura permis : de réaliser le bilan de la revue de littérature scientifique dans le domaine de l énergie d identifier les entreprises québécoises œuvrant dans l'industrie du PV d identifier les procédés de fabrication et d'exploitation à problématique sécuritaire d identifier les substances chimiques auxquelles sont exposés les travailleurs et d en documenter les risques potentiels.

24 Les défis des emplois verts de l industrie du photovoltaïque au Québec Retombées pour l industrie du PV au Québec Vision globale de l industrie du PV au Québec. Compréhension plus large de l impact de la production et de la mise en exploitation des systèmes PV sur la santé et la sécurité au travail. Meilleure identification de besoins prioritaires en formation.

25 Les défis des emplois verts de l industrie du photovoltaïque au Québec Publications Avant la réalisation de la recherche Un chapitre de livre Bakhiyi, B. and Zayed, J Photovoltaic Conversion: Outlook at the Crossroads Between Technological Challenges and Eco-Strategic Issues, In Renewable Energy, pp , ISBN A permis de défricher le terrain et de mettre en valeur les problématiques en santé et sécurité au travail en lien avec l industrie du PV à travers le monde. Après la réalisation du projet Une publication scientifique Bakhiyi, B., Labrèche, F. and Zayed, J «The photovoltaic industry on the path to a sustainable future Environmental and occupational health issues»; Environ Int 73: Une communication scientifique: Bakhiyi, B. et Zayed, J L énergie solaire en clair-obscur : entre avenir brillant et enjeux écologicosanitaires 81 e Congrès de l ACFAS 6 mai 2013 Université de Laval, Québec

26 Les défis des emplois verts de l industrie du photovoltaïque au Québec Diffusion de l information auprès des entreprises participantes Envoi par courrier postal d une copie du rapport scientifique aux entreprises participantes avec l aide de Marie-France d Amours.

27 Les défis des emplois verts de l industrie du photovoltaïque au Québec Merci de votre attention Des questions?